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基于CIM_SVG的电力系统图模数据融合技术.pdf
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1、书书书第 卷 第 期 年 月沈阳工业大学学报 收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目()。作者简介:蔡文婷(),女,河南兰考人,高级工程师,硕士,主要从事电力系统建模等方面的研究。檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏电气工程 :基于 的电力系统图模数据融合技术蔡文婷,方文崇,朱文,刘沛林,夏伟(南方电网数字电网研究院有限公司 智能输配电与智慧能源事业部,广东 广州 ;中国南方电网有限责任公司 电力调度控制中心,广东 广州 ;广东电网有限责任公司 东莞供电局,广东 东莞 )摘要:针对调度主站和电网 平台图模数据源不统一、图模规范不一致,导致电力系统输变配拓扑无法贯通及图模维护工作量大的问题,提出了一种
2、基于 的电力系统图模数据融合技术。依据图模交互规范梳理图模校验规则,采用 解析图模,运用 分析中间结构拓扑。开发图模数据融合系统实现数据维护源头统一,支撑输变配一张网的拓扑贯通与集成应用。通过对多个地市局不同电压等级大量变电站样例图模接入,结果表明所提技术的正确性及可行性,有效解决了输变配图模数据融合的问题。关键词:输变配;图模数据融合;拓扑;集成应用;数据维护;电网调度中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,;,;,):,:,;随着调度自动化系统与企业管理信息化系统的产生,研究人员采用各级调度自动化主站系统 维护变电站图模数据,采用 平台来维护完整的输电、配电图模数据,但两者间尚未建立有
3、效图模交互和共享机制,无法实现输变配拓扑贯通,影响调度自动化主站系统与 平台间协同应用的开展,制约了输变电可靠性、站线变户关系、调度自动化与一体化系统间的图模共享等应用,直接影响了企业工业化与信息化的有效融合 。基于调度主站与电网 平台建设现状,为满足图模交互和共享应用需求,支撑一张网协同应用,迫切需要开展输变配一体化图模数据融合机制研究。周博曦等 研究了基于 交互技术的配电馈线单线图自动绘制算法;梁国迪 以面向对象统一建模理论为依据,构建了基于 与 相结合的电网信息模型,实现了电网实体与图形拓扑的交互;潘琪等 将电网导出的 图形应用于调度停电计划信息处理软件的图形操作界面,并以 图形作为人机
4、接口实现对 数据操作。但基于公共信息模型 和可缩放矢量图格式 技术的图模交互校核规则,目前鲜有文献涉及。本文通过梳理图模校核规则自主开发了一套图模校验与接入工具系统,实现输变配一体化图模数据融合,并应用于多个地市局大量变电站,旨在满足减少图模维护工作量、多厂家型号图模校验、协同数据变更及业务应用等需求。技术 公共信息模型 公共信息模型 是一种高度抽象模型,可以用模型表示电力系统主要对象 。采用对象类与属性的设计方法,描述了电力系统资源之间的相互关系 。支持以 文档为载体,使用 规范,方便实现不同卖方独立开发的管理系统或多个管理系统之间的集成,如能量管理系统 、配电管理系统 。模型中的对象划分为
5、多个包,每个包表示电力系统模型的某个部分 。在不同标准中,包的定义不同,例如 标准中,包定义为核心包、拓扑包、负荷模型包、域包、发电包、量测包、停运包、保护包、电线包。包中的类图展示了该包中所有类及其关系,包括 种基本静态关系:泛化关系、关联关系、聚集关系。可缩放矢量图格式 ()是一种图像文件格式,由 联盟基于 开发的可缩放矢量图形标准语言 。提供矢量图形、图像及文本 种图像对象类型,图形有矩形、圆形、椭圆形、线段、多边形、折线、路径 种。图像对象可进行多种操作,包括合并、分组、样式添加、标记、变换等;特征集包括嵌套变换、剪切路径、蒙板、滤镜效果、模板对象和其他扩展。可通过代码来绘制图像,且具
6、有支持多工具操作、方便图像检索及定位、下载速度快、可压缩性强、可伸缩(不影响图像质量)、精准颜色定位等优点。因此可扩展电力系统的图像软件互相操作能力,实现多源异构数据之间的交换,满足多厂家型号图模校验需求,确保调度自动化主站系统与 平台间的图模交互工作常态高质量、高效开展。图模校核规则根据图模交互规范,借鉴配网图模交互经验,依据变电站图模特点梳理出公共校验、模型校验、图形校验 类 项校验规则,如图 所示。图 图模校验规则 公共校验公共校验包括图模文件编码格式校验和文件名命名校验。调度自动化主站系统基于地市局部署,全网存在多个厂家、多个型号调度自动化主站系统,因此各厂家输出的变电站图模编码格式不
7、同,图模文件编码格式校验要求统一以 进行编码。图模文件按照“地调名称 变电站名称 更新时间戳 ”格式进行命名;图模文件按照“地调名称 变电站名称 更新时间戳 ”进行命名。其中变电站名称要求在地市局地调范围内唯一,时间戳按照秒级转换。如佛山地调的 佛山变电站的图模生成时间为 年 月 日 点 分 秒,则 图模文件命名为“佛山 佛山变电站 ”,图模文件命名为“佛山 佛山变电站 ”。模型校验 模型校验包含语法校验、语义校验、参数完整性校验、关联一致性校验、拓扑完整性校验项校验规则,如表 所示。第 期蔡文婷,等:基于 的电力系统图模数据融合技术表 模型校验规则 校验项目校验规则语法校验 文档中有且仅有一
8、个根元素结束标签应匹配起始标签,且必不可少大小写一致子元素应完全包括在父元素中属性必须包括在引号中元素中的属性不允许重复语义校验属性必须正确归属于相应的类关联中应用的资源标识所对应的元素必须存在于同一 文档中枚举类型中的 命名空间必须与文档处理指令中出现的 命名空间一致关联的重数必须符合 中规定的要求在存在资源关联的情况下,一个文档中必须以“”表示其所关联的资源参数完整性校验关键属性校验名称属性唯一性校验字符串长度校验关联一致性校验双向关联一致性校验关联对象正确性校验拓扑完成性校验设备端子校验拓扑节点校验 文件必须满足 的语法,这部分由 解析器完成校验,语义必须符合 中规定的模式规范。中包含了
9、大量参数信息,需要对 文件中关键属性、名称属性、字符串长度等参数的完整性进行校验,判断其是否能接入模型。若 文档中类与类之间有包含双向关联的,则必须确保从关联任一侧到另一侧所描述的信息一致且正确。在 中,拓扑关系主要是通过端子与节点来描述的。根据电力系统实际情况,在导入 文档前针对模型拓扑的完整性和正确性进行校验。图形校验 图形校验包括图层定义校验、图元定义校验、模型数据校验、拓扑表达校验及文本对象校验,如表 所示。出于导入系统对文本对象进行分层展现的需要,对于文本对象在 图层内,根据文本标注关联的设备对象类型来细分层级。表达方式为 “”(设备所在图层名)。图模数据融合系统开发图 为图模数据融
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